产酶溶杆菌中一个独特的c-di-GMP代谢基因lchR调控抗菌物质HSAF合成的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31572046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1406.生物防治
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Lysobacter enzymogenes is an important Gram-negative bacterial biological control agent. This bacterium produces an antifungal metabolite, HSAF, which has a new structure, a new mode of action and a unique biosynthetic mechanism, but has a low toxicity. Unfortunately, the yield of HSAF in wild-type strain is very low even under a HSAF-inducible condition, which is probably due to the precise and intricate regulation of HSAF biosynthesis by a diverse array of regulators. The low yield limits the application of HASF as a new bio-fungicide. Cyclic di-GMP (c-di-GMP), a new bacterial second messenger, exerts its important biological functions through interaction with specific receptors in its mediated pathways in bacterial cells. However, little is known about the function and regulation of c-di-GMP in the biosynthesis of secondary metabolites in any bacterial biological control agent. Recently, we identified a c-di-GMP metabolism gene (lchR) with multiple domains and ability in positive regulation of HSAF biosynthesis in L. enzymogenes. Importantly, this gene appears to be uniquely distributed in the genome of diverse Lysobacter species, suggesting the regulatory effect of lchR-mediated c-di-GMP pathway on antimicrobial secondary-metabolite biosynthesis (e.g. HSAF biosynthesis) is unique and probably a new mechanism in Lysobacter species. The goal of this project is to figure out the role of the lchR and its different domains in the biosynthesis of HSAF, and in the metabolism (synthesis or degradation) of c-di-GMP in L. enzymogenes. We also plan to identify the specific receptor (transcriptional factor) of c-di-GMP in the lchR-mediated pathway, and to explore the mechanism of interaction between this specific receptor and c-di-GMP, as well as to understand the regulatory pattern of this receptor on HSAF biosynthesis at biochemical and molecular level in L. enzymogenes. The outcomes of the project are expected to reveal a new c-di-GMP-mediated regulatory mechanism in Lysobacter, or even in bacterial level.
产酶溶杆菌是一种重要的生防细菌。HSAF是该菌中新报道的一种毒性低、结构新颖、作用方式和生物合成途径独特的广谱抗真菌卵菌代谢产物。c-di-GMP是细菌中一种新型第二信使,在细胞内它通过与特异的受体互作来行使调控功能,但其在生防细菌中调控抗菌物质生物合成方面的研究鲜有报道。申请者近期从产酶溶杆菌中鉴定了一个多结构域并调控HSAF合成的c-di-GMP代谢基因lchR,并发现该基因在非溶杆菌属细菌中没有同系物,揭示其介导的c-di-GMP信号途径在产酶溶杆菌中可能是通过一种独特机制来调控HSAF合成的。本项目将解析lchR及其各结构域在HSAF合成及c-di-GMP代谢(合成或降解)中的功能;鉴定lchR作用途径中的c-di-GMP受体转录因子,阐明该受体转录因子与c-di-GMP的结合机理及其调控HSAF合成的机制。研究结果有望在溶杆菌中揭示c-di-GMP行使调控功能的一种新机制。

结项摘要

产酶溶杆菌是一种重要的生防细菌。HSAF是该菌中新报道的一种毒性低、结构新颖、作用方式和生物合成途径独特的广谱抗真菌卵菌代谢产物。c-di-GMP是细菌中一种新型第二信使,在细胞内它通过与特异的受体互作来行使调控功能,但其在生防细菌中调控抗菌物质生物合成方面的研究鲜有报道。本项目从产酶溶杆菌中鉴定了一个多结构域并调控HSAF合成的c-di-GMP代谢基因lchR,并发现该基因在非溶杆菌属细菌中没有同系物,揭示其介导的c-di-GMP信号途径在产酶溶杆菌中可能是通过一种独特机制来调控HSAF合成的。进一步发现LchP是一个既含有GGDEF结构域(负责合成c-di-GMP)又含有EAL结构域(负责降解c-di-GMP),同时在其N端拥有3种不同的信号感应结构域的蛋白。转录组数据揭示LchP蛋白能够特异性调控HSAF的生物合成。虽然LchP通过其降解酶活性来调控HSAF的生物合成,但其负责合成c-di-GMP的GGDEF酶活关键位点在这个过程中也至关重要。进一步研究鉴定了一个位于LchP下游的c-di-GMP的受体转录因子Clp。Clp与LchP发生特异性物理物质。这种互作有利于Clp促进LchP的降解酶活性。体内c-di-GMP浓度升高,c-di-GMP与Clp形成复合物,降低Clp与HSAF合成关键基因lafB启动子区的结合,从而最终抑制HSAF的生物合成。本研究阐明了LchP与c-di-GMP的受体Clp互作是实现c-di-GMP对HSAF特异性调控的一种新途径,据此揭示了c-di-GMP代谢酶与其受体互作是c-di-GMP实现信号途径特异性传导的一种新机制。通过对该机制的分子改良,我们构建了HSAF的高产菌株,推动了HSAF的基础研究新发现向应用研究的转化进程。研究结果共发表SCI论文7篇。结果发表后,mBio编辑评价认为该机制(即c-di-GMP受体蛋白与其降解酶互作)是细菌c-di-GMP信号途径特异性传导的一个新发现。同时应Science Signaling编辑邀请,撰写综述。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
LetR is a TetR family transcription factor from Lysobacter controlling antifungal antibiotic biosynthesis
LetR 是来自 Lysobacter 的 TetR 家族转录因子,控制抗真菌抗生素生物合成
  • DOI:
    10.1007/s00253-017-8117-8
  • 发表时间:
    2017-04-01
  • 期刊:
    APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Wang, Ping;Chen, Hongfu;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan
Sigma factor RpoN employs a dual transcriptional regulation for controlling twitching motility and biofilm formation in Lysobacter enzymogenes OH11
Sigma 因子 RpoN 采用双重转录调控来控制溶杆菌 OH11 的抽搐运动和生物膜形成
  • DOI:
    10.1007/s00294-017-0770-z
  • 发表时间:
    2018-04-01
  • 期刊:
    CURRENT GENETICS
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Han, Sen;Shen, Danyu;Qian, Guoliang
  • 通讯作者:
    Qian, Guoliang
4-Hydroxybenzoic acid is a diffusible factor that connects metabolic shikimate pathway to the biosynthesis of a unique antifungal metabolite in Lysobacter enzymogenes
4-羟基苯甲酸是一种扩散因子,将代谢莽草酸途径与溶杆菌酶基因中独特的抗真菌代谢物的生物合成联系起来
  • DOI:
    10.1111/mmi.13619
  • 发表时间:
    2017-04-01
  • 期刊:
    MOLECULAR MICROBIOLOGY
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Su, Zhenhe;Chen, Hongfu;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan
Lysobacter PilR, the Regulator of Type IV Pilus Synthesis, Controls Antifungal Antibiotic Production via a Cyclic di-GMP Pathway
Lysobacter PilR 是 IV 型菌毛合成的调节因子,通过环状双 GMP 途径控制抗真菌抗生素的产生
  • DOI:
    10.1128/aem.03397-16
  • 发表时间:
    2017-04-01
  • 期刊:
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Chen, Yuan;Xia, Jing;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan
Direct Regulation of Extracellular Chitinase Production by the Transcription Factor LeClp in Lysobacter enzymogenes OH11
溶杆菌 OH11 中转录因子 LeClp 直接调节细胞外几丁质酶的产生
  • DOI:
    10.1094/phyto-01-16-0001-r
  • 发表时间:
    2016-09-01
  • 期刊:
    PHYTOPATHOLOGY
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Xu, Huiyong;Chen, Hongfu;Liu, Fengquan
  • 通讯作者:
    Liu, Fengquan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Identification and characterisation of two novel DSF-controlled virulence-associated genes within the nodB-rhgB locus of Xanthomonas oryzae pv. oryzicola Rs105
米黄单胞菌 nodB-rhgB 基因座内两个新型 DSF 控制的毒力相关基因的鉴定和表征。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Phytopathology
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    吴桂春;张玉强;钱国良;刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权
水稻细菌性条斑病菌中受DSF调控的鞭毛基因flgD、flgE的功能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    殷芳群;赵延存;刘春晖;钱国良;范加勤;胡白石;刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权
产酶溶杆菌OH11双精氨酸转运系统关键基因tatC的功能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国生物防治学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐菲菲;钱国良;汪郁兰;张娟;范加勤;胡白石;刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权
span style=font-family:quot;Times New Romanquot;;font-size:9pt;Roles of a solo LuxR in the biological control agent iLysobacter enzymogenes/i strain OH11/span
单独的 LuxR 在生物防治剂产酶溶杆菌菌株 OH11 中的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Phytopathology
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    钱国良
  • 通讯作者:
    钱国良
产酶溶杆菌emrpfG/em基因的克隆与功能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    南京农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘轶儒;徐菲菲;钱国良;范加勤;胡白石;刘凤权
  • 通讯作者:
    刘凤权

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

钱国良的其他基金

趋化性变异系统Wsp在无鞭毛产酶溶杆菌中通过独特的c-di-GMP信号途径调控HSAF合成的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
产酶溶杆菌中小分子化学信号4-HBA调控抗菌物质HSAF合成的机制研究
  • 批准号:
    31872016
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
产酶溶杆菌中一个新型孤立LuxR蛋白调控抗菌物质HSAF生物合成的分子机制
  • 批准号:
    31371981
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
产酶溶杆菌中热稳定抗菌因子HSAF上游调控因子的鉴定与功能解析
  • 批准号:
    31101478
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码